[發明專利]一種基于視覺感知的低成本超車預警系統

在審

• 申請號: 201611196510.6
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108230748A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 孫興國;朱茂飛;李立君;張楠
• 申請（專利權）人: 柯美汽車零部件（上海）有限公司
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及汽車主動安全領域。為解決超車過程中駕駛員未對車道周圍的環境進行全面的檢測和評估，對超車視距估計不當所造成的追尾和側向碰撞的問題。發明一種基于視覺感知的低成本超車預警系統，包括前向檢測模塊、后向檢測模塊、超車預警系統控制器、顯示與報警單元、車速傳感器。其用途主要有二，一是該系統，可以在有危險和有潛在危險的情況下給予司機報警，有效避免交通事故的發生，而且在沒有潛在危險的情況下可以提醒司機是否可以安全超車或是安全回歸原車道，同時減小了司機的負擔；二是采用雙目視覺傳感器獲得自車前后方本車道及相鄰車道的交通信息，與采用激光雷達的方案相比，在系統成本上具有極大的優勢。

技術領域

本發明涉及汽車主動安全領域，尤其涉及一種基于視覺感知的低成本超車預警系統。

背景技術

隨著汽車保有量的增加，交通事故的發生也越來越多。據統計，其中因超車不當所造成的事故達事故總數的15%。這些超車事故大都是因為駕駛員對超車視距估計不當所造成的追尾和側向碰撞。目前已有基于多傳感器信息融合的超車預警系統，但是由于激光和毫米波雷達的價格昂貴，對推廣造成一定的影響，設計一種低成本的超車預警系統不僅要在車輛超車過程中有潛在危險時能給予駕駛員警示，使駕駛員能夠及時的做出調整，還要能夠實時的提醒駕駛員是否能夠啟動超車及是否能夠回歸原車道顯得十分必要。

中國專利申請公開了一種超車預警控制系統及控制方法（CN103182981），包括超車預警控制器、超車預警裝置、模糊控制器、測距傳感器、轉向開關和環境光傳感器。通過對本車與右前車縱向距離、轉向開關狀態和外部環境光量的模糊計算，超車預警控制器可以在危險的情況下對前車進行閃爍遠近光燈、鳴喇叭等行為，從而對前車進行有效提醒，避免了交通事故的發生。該發明只對自車在超越前車的過程中，對被超車進行實時的跟蹤和檢測，并未對車道周圍的環境進行全面的檢測和評估，同時沒有考慮到超車過程中的側向碰撞的問題。

發明內容

具體技術方案如下：

一種基于視覺感知的低成本超車預警系統，包括前向檢測模塊、后向檢測模塊、超車預警系統控制器、顯示與報警單元、車速傳感器，前向檢測模塊安裝在汽車前擋風玻璃上、后向檢測模塊安裝在后擋風玻璃上、超車預警系統控制器布置在發動機艙內、顯示與報警單元安裝在車內的儀表板上，車速傳感器特指輪速傳感器，布置在車輪上。前向檢測模塊、后向檢測模塊和車速傳感器作為超車預警系統的傳感器，與超車預警系統控制器相連。超車預警系統控制器與顯示與報警單元相連。超車預警系統通過雙目機器視覺檢測自車前后方道路情況和車輛運動情況，超車預警系統控制器結合車速傳感器給出的自車速度，推算出周圍車輛的行車速度以及自車與它們的橫向與縱向相對速度，并由預測算法對此距離和速度進行實時的跟蹤和預測，當自車與其他車輛在縱向和橫向距離上產生潛在的危險時，給予駕駛員報警，以使駕駛員能有足夠的時間做出調整。同時超車預警系統控制器會根據周圍車輛的分布情況判斷自車所處的狀態，當自車在跟車狀態或是完成超車處于欲回歸狀態時，控制器會根據所處的車輛狀態和周圍環境推算出執行超車和回歸時自車的安全情況，當確認執行超車和回歸無潛在危險時，通過提示器，提醒駕駛員可以安全超車或是安全回歸。

一種基于視覺感知的低成本超車預警系統的實現方法包括以下步驟：

第一步，利用前向檢測模塊、后向檢測模塊獲得自車前后方本車道及相鄰車道的交通狀況和他車運動狀態信息。

第二步，利用車速傳感器獲取自車的行車速度V_Z。

第三步，超車預警系統控制器根據前向檢測模塊和后向檢測模塊傳輸來的信息，利用雙目立體視覺識別算法從中提取自車前后方及相鄰車道的車輛信息，包括車輛的數目、與自車的縱向距離Y和橫向距離X。

第四步，超車預警系統控制器計算出前后方本車道及相鄰車道車輛的行駛速度V_E及其與自車的縱向相對速度U_y和橫向相對速度U_x。